La sede de la Fundación ADEIT será el escenario, desde hoy hasta el viernes 20 de septiembre, del cuarto workshop internacional sobre el experimento ALADDIN, organizado en esta ocasión por el Instituto de Física Corpuscular (IFIC), centro mixto del CSIC y la Universitat de València. Este encuentro, que reúne a más de 40 expertos en física e ingeniería, abordará los avances y próximos hitos del proyecto ALADDIN y su prueba de principio, TWOCRYST, actualmente en construcción.

ALADDIN, acrónimo de An LHC Apparatus for Direct Dipole moments INvestigation, es un ambicioso experimento propuesto para el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN, diseñado para explorar las propiedades de los bariones con encanto y los leptones tau. Su objetivo es medir, por primera vez, los momentos dipolares magnéticos y eléctricos de estas partículas, un aspecto crucial para comprender las interacciones fuertes (Cromodinámica Cuántica) y buscar señales de "nueva física" más allá del Modelo Estándar. Estas mediciones requieren tecnología altamente avanzada debido a la corta vida de las partículas que se van a estudiar, que viven apenas una billonésima fracción de segundo.

El experimento desviará protones de alta energía desde el halo del haz del LHC hacia un blanco de tungsteno, donde se producirán las partículas. Un cristal de silicio ligeramente curvado canalizará algunas de las partículas creadas en el blanco. Este fenómeno de canalización de partículas en cristales, junto con la alta energía de las partículas producidas -solo accesible en el LHC-, permitirá generar un gran campo magnético visible por la partícula, entorno al millón de teslas. Este elevado campo magnético inducirá, durante el breve tiempo que vive la partícula, una rotación de su espín, un fenómeno similar al que se produce en los dispositivos de resonancia magnética ampliamente utilizados para el diagnóstico médico, permitiendo medir sus momentos dipolares. Se trata de una técnica pionera que implica una estrecha relación entre el acelerador y el detector, dado que el experimento se ubica en el mismo tubo de vacío del LHC.

Debido a la complejidad de ALADDIN, el proyecto se encuentra actualmente en fase de desarrollo, con una prueba de principio llamada TWOCRYST prevista para 2025. Esta prueba utilizará dos cristales, uno para la extracción del haz y otro para la rotación de espín, y permitirá validar aspectos clave del experimento. Durante el workshop en Valencia, se discutirán los avances en la construcción de TWOCRYST y las adaptaciones necesarias del LHC, así como los desafíos técnicos que presenta el detector y los sistemas de simulación y reconstrucción de datos.

El proyecto ALADDIN inició su andadura en el año 2017, con el IFIC como una de las instituciones impulsoras. Desde entonces, la viabilidad y potencial científico del experimento ha sido ampliamente discutido en el seno del Physics Beyond Colliders Study Group del CERN.

Participación del IFIC en ALADDIN

El IFIC ha desempeñado un papel fundamental en este proyecto, firmando un Memorando de Entendimiento (MoU) con el CERN, a través de la Universitat de València, para la construcción del detector de TWOCRYST. La contribución del IFIC incluye el diseño y fabricación de los cableados flexibles y conexiones para la integración de los sensores de pixeles de silicio con el exterior de la cámara de vacío, así como la planificación y suministro de las fuentes de alimentación y la instalación de cableados de 300 metros para conectar el detector en el túnel del LHC.

"En todos estos desarrollos, los ingenieros electrónicos del IFIC, José Mazorra de Cos y Santiago Vico Gil, han realizado un trabajo extraordinario en un tiempo récord, respondiendo con éxito a las necesidades del proyecto y asumiendo responsabilidades inicialmente no previstas", afirma Fernando Martínez Vidal, catedrático de Física de la Universitat de València e investigador del IFIC.

Este workshop es el primero de la proto-colaboración ALADDIN y continúa el trabajo iniciado en reuniones anteriores en Milán (2019), Gargnano del Garda (2022) y París (2023). La reunión será crucial para definir los próximos pasos del proyecto, especialmente tras la reciente presentación de la Letter of Intent de ALADDIN al comité del LHC, cuyo primer informe se espera recibir durante el workshop.

El programa científico de ALADDIN complementa al del experimento LHCb, uno de los grandes experimentos del LHC y en el que el IFIC también participa. Las avanzadas técnicas experimentales necesarias para la medición de los momentos dipolares requieren medidas previas realizadas en el experimento LHCb, lo que subraya la sinergia entre ambos experimentos.